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钢渣-矿渣-脱硫石膏复合胶凝材料的制备及水化机理 被引量：19
1
作者 栗东平 平浩岩 +9 位作者 张凯帆 张苏花 荊牮霖 马锦涛 郑永超 翟玉新 刘枫 陈敬亮 李鑫 王长龙 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第6期2558-2566,共9页
加速钢渣水化过程、胶凝活性激发对钢渣综合利用率的提高有重要意义。以矿渣和脱硫石膏为复合激发剂,基于交叉试验的设计方法,对复合胶凝材料的组成进行了优化,分析了复合胶凝材料的综合性能,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫... 加速钢渣水化过程、胶凝活性激发对钢渣综合利用率的提高有重要意义。以矿渣和脱硫石膏为复合激发剂,基于交叉试验的设计方法,对复合胶凝材料的组成进行了优化,分析了复合胶凝材料的综合性能,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electronic microscopy,SEM)、傅里叶变换红外光谱(Flourier transform-infrared spectroscopy,FT-IR)等测试方法表征了复合胶凝材料的组成及结构,并以此揭示复合胶凝材料协同优化的机理。复合胶凝材料配合比的交叉试验结果表明:钢渣30%、矿渣60%、脱硫石膏10%,水灰比为0.5,28 d抗压强度为40.4 MPa,其他各项性能指标满足GB/T1346—2011要求。通过多项测试手段可以判断出,矿渣在脱硫石膏的激发作用下不断水解,缩短了水化诱导前期和延长了诱导期,提升早期水化反应程度,释放大量热量,生成了generates ettringite(AFt)和C—S—H凝胶。而浆体的pH值上升,促进钢渣水化反应,加速了浆体由液相反应转为固相反应,证明了各原料之间存在协同反应。 展开更多
关键词 钢渣 矿渣 复合胶凝材料 协同反应
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矿冶固废基胶结充填料的制备及性能研究 被引量：4
2
作者 李小占 张鸿泽 +8 位作者 张苏花 李鑫 王长龙 陈敬亮 翟玉新 荊牮霖 马锦涛 平浩岩 郑永超 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期66-71,共6页
以钢渣、钒钛矿渣为主要原料制备胶结剂,再将其与钒钛铁尾矿制成矿井充填料,通过力学性能、XRD、SEM、FTIR等测试,研究了胶结充填料的性能及胶结剂水化产物的组成和结构。结果表明:当钢渣、钒钛矿渣的质量比为13∶12,胶结剂中钢渣/钒钛... 以钢渣、钒钛矿渣为主要原料制备胶结剂,再将其与钒钛铁尾矿制成矿井充填料,通过力学性能、XRD、SEM、FTIR等测试,研究了胶结充填料的性能及胶结剂水化产物的组成和结构。结果表明:当钢渣、钒钛矿渣的质量比为13∶12,胶结剂中钢渣/钒钛矿渣、磷石膏、双氰胺废渣、复合磷酸、水泥熟料的质量比为84∶3.6∶5.4∶4.2∶2.8,充填料胶砂比为1∶4,料浆浓度为80%,减水剂含量为0.178%时,充填料坍落度为214 mm,充填料28 d抗折和抗压强度分别达到4.04 MPa、8.31 MPa,满足GB/T 39489-2020《全尾砂膏体充填技术规范》要求。XRD和SEM分析表明,胶结剂水化产物主要为钙矾石(AFt),磷石膏的存在促进了AFt的形成,而AFt又进一步促进了钒钛矿渣和钢渣中[AlO_(4)]5-和[SiO_(4)]4-沿桥氧的断裂。 展开更多
关键词 钢渣 钒钛矿渣 胶结剂 充填料 钙矾石
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水库底泥和电石渣高温改性钢渣的研究 被引量：4
3
作者 王长龙 赵高飞 +6 位作者 王永波 张苏花 郑永超 霍泽坤 王绍熙 任真真 邹佳一 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期123-129,共7页
研究了复合改性剂(水库底泥+电石渣)高温改性处理对钢渣物相、结构、性能的影响,结合X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和粒度分析等测试方法,对原料的物化性质、改性钢渣的矿物组成、微观结构... 研究了复合改性剂(水库底泥+电石渣)高温改性处理对钢渣物相、结构、性能的影响,结合X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和粒度分析等测试方法,对原料的物化性质、改性钢渣的矿物组成、微观结构、安定性和胶凝性能进行了分析。结果表明,高温改性后的钢渣中出现了透辉石(CMS_(2))、镁铁尖晶石(MgFe_(2)O_(4))、钙铝黄长石(C_(2)AS)、铝酸三钙(C_(3)A)、磁铁矿(Fe_(3)O_(4))等新矿物相;高温处理促使钢渣中的FeO-MgO-MnO固熔体(RO相)分解,其中的FeO转化为Fe_(3)O_(4);钢渣的高温改性提升了钢渣的胶凝活性,有效地降低了钢渣中f-CaO和f-MgO的含量,当复合改性剂掺量为20%(质量分数,其中水库底泥与电石渣的质量比为3∶1)、处理温度为1150℃时,改性钢渣的28 d活性指数较原钢渣提高了12.2%,达到82.4%,符合GB/T 20491-2017《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》中一级钢渣粉的活性指数(不低于80%)要求,原钢渣中f-CaO和f-MgO的质量分数分别降至1.21%和1.98%。 展开更多
关键词 钢渣 水库底泥 电石渣 复合改性剂 性能
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煤基固废复合改性剂高温重构钢渣的性能及机理研究 被引量：2
4
作者 王长龙 李鑫 +9 位作者 陈敬亮 张岳文 张苏花 荊牮霖 马锦涛 平浩岩 齐洋 郑永超 翟玉新 刘枫 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第28期12215-12224,共10页
为了促进钢渣(steel slag,SS)和煤基固废的综合利用,研究了煤基固废复合改性剂(CMCSR)(煤气化渣-硅钙渣-煤田区域水库底泥)对高温重构钢渣(SHTM)的胶凝性能和体积稳定性的影响,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning... 为了促进钢渣(steel slag,SS)和煤基固废的综合利用,研究了煤基固废复合改性剂(CMCSR)(煤气化渣-硅钙渣-煤田区域水库底泥)对高温重构钢渣(SHTM)的胶凝性能和体积稳定性的影响,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)等测试方法,对重构钢渣的物相组成、微观结构及高温重构机理进行分析。结果表明:CMCSR可以提高钢渣的胶凝性能,显著降低了钢渣中游离氧化钙(f-CaO)含量。当重构温度为1250℃,CMCSR掺量为25%时,重构钢渣28 d活性指数比原钢渣可提高16.1%,重构钢渣中f-CaO的含量由4.04%降至1.90%,满足《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》(GB/T 20491—2017)中f-CaO含量≤3%的要求。CMCSR掺量由15%增加至35%,重构钢渣中形成透辉石(CMS2)、钙铝黄长石(C_(2)AS)、C_(3)A等硅铝基矿物。高温重构过程促使RO相(CaO-FeO-MnO-MgO固溶体)中的FeO转变为镁铁尖晶石(MgFe_(2)O_(4))和磁铁矿(Fe_(3)O_(4))。重构温度为1250℃,掺25%CMCSR的重构钢渣形成结晶良好、粒径可达10μm以上椭圆形的C_(2)S颗粒。掺入煤基固废复合改性剂的高温改性钢渣,其体积稳定性、胶凝活性和易磨性得到了有效改善,从而为钢渣的低能耗细磨加工进行制品开发,或在水泥和混凝土中的直接应用提供了可能,实现了煤基固废与冶金固废的协同利用。 展开更多
关键词 钢渣(SS) 复合改性剂 高温重构(HTM) 胶凝性能 体积稳定性
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高强混凝土回弹法地区测强曲线试验研究 被引量：8
5
作者 沈金生 杜长江 +3 位作者 安新正 李扬 焦轼伦 吴成杰 《混凝土》 CAS 北大核心 2019年第2期130-132,共3页
为提高邯郸市区高强混凝土强度回弹法检测的准确性,针对邯郸市区原材料来源特点,制作了强度等级为C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80的边长为150 mm的立方体试块,通过对龄期为28 d的试块进行回弹—抗压试验,研究了邯郸市区高强混凝土... 为提高邯郸市区高强混凝土强度回弹法检测的准确性,针对邯郸市区原材料来源特点,制作了强度等级为C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80的边长为150 mm的立方体试块,通过对龄期为28 d的试块进行回弹—抗压试验,研究了邯郸市区高强混凝土回弹值随抗压强度值的变化规律,提出了幂函数高强混凝土回弹法测试模型,并应用该模型对结构实体工程进行了测试分析,分析结果表明,利用该模型推算高强混凝土抗压强度与芯样实际抗压强度有较好的吻合,可为邯郸市区高强混凝土回弹法地区测强曲线的研究提供参考。 展开更多
关键词 高强混凝土 回弹法 地区测强曲线 抗压强度
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多元固废制备高强烧结透水砖及其性能研究 被引量：12
6
作者 王绍熙 张凯帆 +7 位作者 张苏花 叶鹏飞 王永波 翟玉新 王长龙 王林俊 樊英杰 任真真 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第9期206-215,共10页
为充分利用尾矿资源,以多元固废(钒钛铁尾矿、金尾矿、页岩和水库底泥)为原料制备高强烧结透水砖,采用XRF、XRD及SEM研究了原料的物化特性,通过钒钛铁尾矿烧结产品的指标分析了其烧结特性,讨论了钒钛铁尾矿级配及粘结剂配比对透水砖性... 为充分利用尾矿资源,以多元固废(钒钛铁尾矿、金尾矿、页岩和水库底泥)为原料制备高强烧结透水砖,采用XRF、XRD及SEM研究了原料的物化特性,通过钒钛铁尾矿烧结产品的指标分析了其烧结特性,讨论了钒钛铁尾矿级配及粘结剂配比对透水砖性能的影响,确定了适宜的透水砖制备工艺参数。结果表明:(1)钒钛铁尾矿主要化学组成为SiO2、CaO、MgO,有利于形成辉石体系,促进结构的致密性,应用于烧结材料较为理想。颗粒表面粗糙,用作透水砖骨料时能够形成骨架结构,并在颗粒间形成一定孔隙,有利于砖体的透水性。(2)钒钛铁尾矿在不同烧结温度下颜色变化较大,随着烧结温度的升高,颜色由黄色逐渐转变为褐色,线膨胀率持续降低,质量损失率逐渐升高,堆积密度不断增大。(3)试验确定钒钛铁尾矿的适宜级配为1.18~4.75 mm占20%、0.60~1.18 mm占50%、0.15~0.60 mm占30%,适宜掺量78%;粘结剂的适宜配比为w(金尾矿)∶w(页岩)∶w(水库底泥)=2∶1∶1。(4)以钒钛铁尾矿为骨料制备透水砖,适宜的成型压力为25 MPa、烧结温度为1 080℃、保温时间为90 min,此时透水砖抗压强度达到64 MPa,透水系数为0.062 cm/s,保水性为0.62 g/cm^(2),满足《透水路面砖和透水路面板》(GB/T 25993—2010)和《透水砖》(JCT 945—2005)的要求。 展开更多
关键词 钒钛铁尾矿 水库底泥 颗粒级配 成型压力 烧结温度 保温时间 透水砖性能
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高强混凝土超声回弹法地区测强曲线试验研究 被引量：14
7
作者 沈金生 焦轼伦 +3 位作者 李扬 吴成杰 刘利伟 贾少卓 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第4期145-147,共3页
针对邯郸地区原材料等特点,制作了C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共7个强度等级的边长为150 mm的标准立方体试件,龄期分别为7、14、28、60、90、180、365 d,通过超声回弹-抗压试验,采集超声波速、回弹值及抗压强度值等数据、采用MAT... 针对邯郸地区原材料等特点,制作了C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共7个强度等级的边长为150 mm的标准立方体试件,龄期分别为7、14、28、60、90、180、365 d,通过超声回弹-抗压试验,采集超声波速、回弹值及抗压强度值等数据、采用MATLAB进行数据整理分析,基于最小二乘法原理对数学函数模型进行拟合分析,经分析得出更适用于邯郸地区的超声回弹综合法测强曲线。 展开更多
关键词 高强混凝土 超声回弹综合法 测强曲线
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